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拓展课七牛顿第二定律的瞬时问题及连接体问题分析
目标要求
1.进一步理解牛顿第二定律的瞬时性,会分析变力作用过程中的加速度和速度.
2.会分析物体受力的瞬时变化,掌握瞬时变化问题的两种模型.
3.学会用整体法和隔离法分析连接体问题.
4.掌握常见连接体问题的特点和解决方法.
拓展1瞬时问题分析
【导思】
如图所示,小球处于平衡状态,请分析下列问题:
(1)图中细线和弹簧受力而发生形变,形变明显的是弹簧还是细线?
(2)发生明显形变的物体,恢复原状需要时间吗?它产生的弹力能突变吗?请举出发生
明显形变的例子.
(3)没有发生明显形变的物体,恢复原状需要时间吗?它产生的弹力能突变吗?请举出
没有发生明显形变的例子.
(4)当物体受到的合力发生突变时,加速度突变吗?
(5)若剪断图中弹簧,则剪断时细线上的力F发生突变吗?此时小球的加速度是多少?
2
(用g和θ表示)
(6)若剪断图中细线,则剪断时弹簧上的力F发生突变吗?此时小球的加速度是多少?
1
(用g和θ表示)
【归纳】
1.瞬时性模型
加速度与合外力具有瞬时对应关系,二者总是同时产生、同时变化、同时消失,具体可
简化为以下两种模型.
2.解答瞬时性问题的一般思路
(1)分析原来物体的受力情况.
(2)分析物体在突变时的受力情况.
(3)由牛顿第二定律列方程求解.
【典例】
例1如图所示,质量分别为m和2m的A和B两球用轻弹簧连接,A球用细线悬挂起
来,两球均处于静止状态,如果将悬挂A球的细线剪断,此时A和B两球的瞬时加速度a、
A
a的大小分别是()
B
A.a=0,a=0B.a=g,a=g
ABAB
C.a=3g,a=gD.a=3g,a=0
ABAB
迁移拓展1在【例1】情境中,如果将悬挂B球的弹簧剪断,此时A和B两球的瞬时
加速度a、a的大小分别是()
AB
A.a=0,a=0B.a=0,a=g
ABAB
C.a=3g,a=gD.a=3g,a=0
ABAB
迁移拓展2在【例1】情境中,若将弹簧和细线的位置颠倒,如图所示.两球均处于
静止状态.如果将悬挂B球的细线剪断,此时A和B两球的瞬时加速度a、a的大小分别
AB
是()
A.a=0,a=0B.a=0,a=g
ABAB
C.a=2g,a=gD.a=3g,a=0
ABAB
例2[2023·湖南衡阳八中高一月考](多选)光滑斜面上,当系统静止时,挡板C与斜面
垂直,弹簧、轻杆均与斜面平行,A、B质量相等,在突然撤去挡板的瞬间()
A.两图中两球加速度均为gsinθ
B.两图中A球的加速度均为零
C.图甲中B球的加速度为2gsinθ
D.图乙中B球的加速度为gsinθ
思维方法
分析瞬时性问题
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